(57)【要約】【課題】  受聴者が１人の場合だけでなく２人の場合であっても受聴者夫々に対して臨場感の高いマルチチャンネル音声を受聴可能な音像定位装置を提供する。【解決手段】  受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段と、モード設定手段によって設定されたモードに基づいて左後方チャンネル信号から一対の第１および第２左信号を生成する第１音像定位処理手段と、モード設定手段によって設定されたモードに基づいて右後方チャンネル信号から一対の第１および第２右信号を生成する第２音像定位処理手段とを備え、第１および第２左信号によって表される音声と第１および第２右信号によって表される音声が受聴者の前方に配置された複数のスピーカから出力されたとき、設定されたモードに応じて１人または２人の受聴者の左後方および右後方に音像が定位するよう制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左前方、右前方および中央前方チャンネル信号と左後方および右後方チャンネル信号とを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音声を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカと前記左前方および右前方スピーカの間に配置された中央前方スピーカとから出力するようにした音像定位装置において、
受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段と、
前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて前記左後方チャンネル信号から一対の第１および第２左信号を生成する第１音像定位処理手段と、
前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて前記右後方チャンネル信号から一対の第１および第２右信号を生成する第２音像定位処理手段とを備え、
前記第１および第２左信号によって表される音声と前記第１および第２右信号によって表される音声が前記左前方、右前方および中央前方スピーカから出力されたとき、設定されたモードに応じて１人または２人の受聴者の左後方および右後方に音像が定位するよう制御することを特徴とする音像定位装置。
【請求項２】
前記第１音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、前記左後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２左信号を生成し、
前記第２音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、前記右後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２右信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の音像定位装置。
【請求項３】
前記左前方チャンネル信号の信号レベルを調整する左前方アッテネータと、
前記右前方チャンネル信号の信号レベルを調整する右前方アッテネータと、
前記左後方チャンネル信号に前記左前方アッテネータにおいて信号レベルが調整された左前方チャンネル信号を加算する左後方加算器と、
前記右後方チャンネル信号に前記右前方アッテネータにおいて信号レベルが調整された右前方チャンネル信号を加算する右後方加算器とを備え、
前記第１音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、前記左後方加算器から受け取った信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２左信号を生成し、
前記第２音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、前記右後方加算器から受け取った信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２左信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の音像定位装置。
【請求項４】
前記左前方チャンネル信号に前記第１左信号を加算する第１加算器と、
前記中央前方チャンネル信号に前記第２左信号を加算可能な第２加算器と、
前記右前方チャンネル信号に前記第２左信号が加算可能な第３加算器と、
前記第３加算器から受け取った信号に前記第１右信号を加算する第４加算器と、
前記第２加算器から受け取った信号に前記第２右信号を加算可能な第５加算器と、
前記第１加算器から受け取った信号に前記第２右信号を加算可能な第６加算器と、
前記モード設定手段が設定したモードに基づいて前記第１音像定位処理手段から出力された第２左信号の出力先を前記第２加算器または前記第３加算器に選択的に切り替える第１スイッチと、
前記モード設定手段が設定したモードに基づいて前記第２音像定位処理手段から出力された第２右信号の出力先を前記第５加算器または前記第６加算器に選択的に切り替える第２スイッチとを備え、
前記モード設定手段が、受聴者が１人のモードを設定したとき、
前記第１スイッチは、前記第２加算器に前記第２左信号を出力し、
前記第２スイッチは、前記第５加算器に前記第２右信号を出力し、
前記第２加算器は、前記中央前方チャンネル信号に前記第１スイッチから受け取った第２左信号を加算し、
前記第３加算器は、前記第４加算器に前記右前方チャンネル信号を出力し、
前記第５加算器は、前記第２加算器において前記第２左信号が加算された中央前方チャンネル信号に前記第２スイッチから受け取った第２右信号を加算し、前記中央前方スピーカに前記第２右信号を加算した信号を出力し、
前記第６加算器は、前記左前方スピーカに前記第１加算器から受け取った信号を出力し、
前記モード設定手段が、受聴者が２人のモードを設定したとき、
前記第１スイッチは、前記第３加算器に前記第２左信号を出力し、
前記第２スイッチは、前記第６加算器に前記第２右信号を出力し、
前記第２加算器は、前記第５加算器に前記中央前方チャンネル信号を出力し、
前記第３加算器は、前記右前方チャンネル信号に前記第１スイッチから受け取った第２左信号を加算し、
前記第５加算器は、前記中央前方スピーカに前記中央前方チャンネル信号を出力し、
前記第６加算器は、前記第１加算器において前記第２右信号が加算された右前方チャンネル信号に前記第２スイッチから受け取った第２右信号を加算し、前記左前方スピーカに前記第２右信号を加算した信号を出力することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の音像定位装置。
【請求項５】
左前方、右前方および中央前方チャンネル信号と左後方および右後方チャンネル信号とを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音声を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカから出力するようにした音像定位装置において、
受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段と、
前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて前記左後方チャンネル信号から一対の第１および第２左信号を生成する第１音像定位処理手段と、
前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて前記右後方チャンネル信号から一対の第１および第２右信号を生成する第２音像定位処理手段とを備え、
前記第１および第２左信号によって表される音声と前記第１および第２右信号によって表される音声が前記左前方および右前方スピーカから出力されたとき、設定されたモードに応じて１人または２人の受聴者の左後方および右後方に音像が定位するよう制御することを特徴とする音像定位装置。
【請求項６】
受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段と、
前記中央前方チャンネル信号の信号レベルを調整する中央前方アッテネータと、
前記左前方チャンネル信号に前記中央前方アッテネータにおいて信号レベルが調整された中央前方チャンネル信号を加算する左前方加算器と、
前記右前方チャンネル信号に前記中央前方アッテネータにおいて信号レベルが調整された中央前方チャンネル信号を加算する右前方加算器とを備え、
前記第１音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて前記左後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２左信号を生成し、
前記第２音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて前記右後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２右信号を生成することを特徴とする請求項５に記載の音像定位装置。
【請求項７】
前記左前方チャンネル信号の信号レベルを調整する左前方アッテネータと、
前記右前方チャンネル信号の信号レベルを調整する右前方アッテネータと、
前記左後方チャンネル信号に前記左前方アッテネータにおいて信号レベルが調整された左前方チャンネル信号を加算する左後方加算器と、
前記右後方チャンネル信号に前記右前方アッテネータにおいて信号レベルが調整された右前方チャンネル信号を加算する右後方加算器とを備え、
前記第１音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、前記左後方加算器から受け取った信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２左信号を生成し、
前記第２音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、前記右後方加算器から受け取った信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２左信号を生成することを特徴とする請求項５に記載の音像定位装置。
【請求項８】
前記第１音像定位処理手段から出力された第２左信号の信号レベルを調整する第１アッテネータと、
前記第２音像定位処理手段から出力された第２右信号の信号レベルを調整する第２アッテネータと、
前記左前方加算器から受け取った信号に前記第１音像定位処理手段によって生成された第１左信号を加算する第１加算器と、
前記第１加算器から受け取った信号に前記第１アッテネータによって信号レベルが調整された第２左信号を加算する第２加算器と、
前記右前方加算器から受け取った信号に前記第１アッテネータによって信号レベルが調整された第２左信号を加算する第３加算器と、
前記第３加算器から受け取った信号に前記第２音像定位処理手段によって生成された第１左信号を加算する第４加算器と、
前記第２加算器から受け取った信号に前記第２アッテネータによって信号レベルが調整された第２右信号を加算し、前記第２右信号を加算した信号を前記左前方スピーカに出力する第５加算器と、
前記第４加算器から受け取った信号に前記第２アッテネータによって信号レベルが調整された第２右信号を加算し、前記第２右信号を加算した信号を前記右前方スピーカに出力する第６加算器とを備えることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の音像定位装置。
【請求項９】
前記第１音像定位処理手段は、前記第１左信号を遅延する遅延回路と、前記遅延回路によって遅延された第１左信号の信号レベルを調整するアッテネータと、前記アッテネータによって信号レベルの調整された第１左信号の極性を反転する反転回路とを含み、
前記第２音像定位処理手段は、前記第１右信号を遅延する遅延回路と、前記遅延回路によって遅延された第１右信号の信号レベルを調整するアッテネータと、前記アッテネータによって信号レベルの調整された第１右信号の極性を反転する反転回路とを含み、
前記モード選択手段が、受聴者が２人のモードを設定したとき、
前記第１音像定位処理手段は、前記反転回路からの第１左信号を前記第１加算器に出力し、
前記第２音像定位処理手段は、前記反転回路からの第１右信号を前記第４加算器に出力することを特徴とすることを特徴とする請求項１から請求項８までの何れかに記載の音像定位装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号と左後方および右後方チャンネル信号とを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音声を受聴者の前方に配置された複数のスピーカから再生するようにした音像定位装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ等の大容量記憶媒体の普及によりマルチチャンネル音声信号含むコンテンツが増えている。また、ホームシアターシステムのようにリアスピーカを含む５．１チャンネルのスピーカを配置し、受聴者がマルチチャンネル音声信号によって表された音声を体感できるシステムも普及しつつある。しかしながら、一般家庭では、５．１チャンネルに対応する複数のスピーカを置けるような広いスペースも無く、また、システムに供給するの電源や機器間の配線も複雑になることから、従来のマルチチャンネル音声再生装置、すなわち音像定位装置は、受聴者の前方に配置されたスピーカだけでマルチチャンネル音声信号によって表される音声を再生するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、特許文献１に開示されたマルチチャンネル音声信号によって表される音声を再生する音像定位装置の構成を示している。図１０に示すように、復調器１は、ドルビー研究所のＡＣ−３システムに対応しており、デジタルの信号ストリームを、２チャンネルの左右前方ステレオ信号Ｌ、Ｒ、１チャンネルの中央前方チャンネル信号Ｃ、２チャンネルの左右後方チャンネル信号ＳＬ及びＳＲの５ｃｈの信号と１００Ｈｚ以下の低域信号とに復調分離するようになっている。通常、低域信号は、スーパーウーファで出力するか、各ｃｈに振り分けてスーパーウーファは省略される。
【０００４】
信号処理手段２は、復調器１で復調分離された５ｃｈのマルチチャンネル音声信号を処理し、例えば、テレビジョン受像機の２チャンネルのステレオスピーカ３Ｌ及び３Ｒから５ｃｈのマルチチャンネル音声信号を出力するようになっている。信号処理手段２は、左後方および右後方チャンネル信号ＳＬ、ＳＲの各々に対して頭部伝達関数に基づく係数を畳み込む一対のコンボルバを有する一対の左側音像定位フィルタ２１ａ、２１ｂと、一対の右側音像定位フィルタ２１ｃ、２１ｄと、中央前方チャンネル信号Ｃの信号レベルを３ｄＢ減衰させる減衰器２１ｅと、左前方および右前方チャンネル信号Ｌ、Ｒに減衰器２１ｅによって減衰された中央前方チャンネル信号Ｃを夫々加算する加算器２１ｆ、２１ｇと、加算器２１ｆの出力信号に左側音像定位フィルタ２１ａの出力信号と右側音像定位フィルタ２１ｃの出力信号とを加算する加算器２１ｈ、加算器２１ｇの出力信号に右側音像定位フィルタ２１ｂの出力信号と左側音像定位フィルタ２１ｄの出力信号とを加算する加算器２１ｉとを備えている。
【０００５】
また、左前方および右前方チャンネル信号Ｌ、Ｒは、加算器２１ｆ乃至２１ｉを介して右前方および左前方スピーカ３Ｌ、３Ｒに出力される。一方、左後方および右後方チャンネル信号ＳＬ、ＳＲは、左後方および右後方スピーカ３Ｌ、３Ｒにより出力されたとき、受聴者の左側と右側に夫々音像定位するよう左側の一対の音像定位フィルタ２１ａ、２１ｂと右側の一対の音像定位フィルタ２１ｃ、２１ｄによって処理され、中央前方チャンネル信号Ｃは、減衰器２１ｅを介して３ｄＢ減衰し、左前方および右前方チャンネル信号Ｌ、Ｒに振り分けて加算している。
【０００６】
従来の音像定位装置において、受聴者は、５ｃｈのマルチチャンネル音声信号の音声による音像を体感しながらテレビを見ることができる。特に、左後方および右後方チャンネル信号ＳＬ、ＳＲが別々の信号であるため高い臨場感が得られる。
【特許文献１】特開平８−２６５８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の音像定位装置は、図１１に示すように、複数のスピーカが受聴者３０６に対して左右対称に配置された空間において、受聴者に最適な音像効果を与えるよう制御している。このような従来の音像定位装置では、２人の受聴者がマルチチャンネル音声信号を聞いた場合、図１２に示すように、左右対称なスピーカの真中にいる受聴者３０６の左耳に到達する信号が受聴者３０６の左側にいる受聴者３０７の右耳に入力されてしまう。同様に、左右対称なスピーカの真中にいる受聴者３０６の右耳に到達する信号が受聴者３０６の右側にいる受聴者３０８の左耳に入力されてしまう。したがって２人の受聴者に対して同時に最適な音像効果を与え、臨場感の高い音声を受聴させることができないという問題があった。
【０００８】
また、図１３に示すように、左前方スピーカ３０１と中央に配置したスピーカ５０３で受聴者３０７に与える音像を制御し、右前方スピーカ３０２と中央に配置したスピーカ５０３で受聴者３０８に与える音像を制御するようにした場合、受聴者３０７と受聴者３０８の間隔が狭いため、受聴者３０７の右耳に到達する音声と同じ音声が受聴者３０８の左耳にも到達する。同様にして、受聴者３０８の左耳に到達する音声と同じ音声が受聴者３０８の右耳にも到達する。このため、左側の受聴者３０７に与える音像を制御したとき、右側の受聴者３０８に与えている音像にも影響し、同様にして、右側の受聴者３０８に与える音像を制御したとき、左側の受聴者３０７に与えている音像にも影響し、２人が同時に臨場感の高い音声を受聴することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、１人または２人の受聴者の前方に配置された複数のスピーカから受聴者が１人の場合だけでなく２人の場合であっても受聴者に臨場感の高い音声を受聴させることができる音像定位装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の音像定位装置は、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号と左後方および右後方チャンネル信号とを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音声を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカと前記左前方および右前方スピーカの間に配置された中央前方スピーカとから出力するようにした音像定位装置において、受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段と、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて前記左後方チャンネル信号から一対の第１および第２左信号を生成する第１音像定位処理手段と、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて前記右後方チャンネル信号から一対の第１および第２右信号を生成する第２音像定位処理手段とを備え、前記第１および第２左信号によって表される音声と前記第１および第２右信号によって表される音声が前記左前方、右前方および中央前方スピーカから出力されたとき、設定されたモードに応じて１人または２人の受聴者の左後方および右後方に音像が定位するよう制御する構成を有している。
【００１１】
この構成により、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号と左後方および右後方チャンネル信号とを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音声を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカと左前方および右前方スピーカの間に配置された中央前方スピーカとから出力し、受聴者が１人の場合だけでなく２人の場合であっても受聴者に臨場感のある音声を受聴させることができる。
【００１２】
また、本発明の音像定位装置は、前記第１音像定位処理手段が、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、前記左後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２左信号を生成し、前記第２音像定位処理手段が、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、前記右後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２右信号を生成する構成を有している。
【００１３】
この構成により、左後方および右後方チャンネル信号によって表される音声を左前方、右前方および中央前方スピーカから出力することができる。
【００１４】
また、本発明の音像定位装置は、前記左前方チャンネル信号の信号レベルを調整する左前方アッテネータと、前記右前方チャンネル信号の信号レベルを調整する右前方アッテネータと、前記左後方チャンネル信号に前記左前方アッテネータにおいて信号レベルが調整された左前方チャンネル信号を加算する左後方加算器と、前記右後方チャンネル信号に前記右前方アッテネータにおいて信号レベルが調整された右前方チャンネル信号を加算する右後方加算器とを備え、前記第１音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、前記左後方加算器から受け取った信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２左信号を生成し、前記第２音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、前記右後方加算器から受け取った信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２左信号を生成する構成を有している。
【００１５】
この構成により、左前方スピーカと右前方スピーカとの間隔が狭い場合であっても、左前方スピーカと右前方スピーカとの間隔を広く感じ取れるよう受聴者に音声を受聴させることができる。
【００１６】
また、本発明の音像定位装置は、前記左前方チャンネル信号に前記第１左信号を加算する第１加算器と、前記中央前方チャンネル信号に前記第２左信号を加算可能な第２加算器と、前記右前方チャンネル信号に前記第２左信号が加算可能な第３加算器と、前記第３加算器から受け取った信号に前記第１右信号を加算する第４加算器と、前記第２加算器から受け取った信号に前記第２右信号を加算可能な第５加算器と、前記第１加算器から受け取った信号に前記第２右信号を加算可能な第６加算器と、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて前記第１音像定位処理手段から出力された第２左信号の出力先を前記第２加算器または前記第３加算器に選択的に切り替える第１スイッチと、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて前記第２音像定位処理手段から出力された第２右信号の出力先を前記第５加算器または前記第６加算器に選択的に切り替える第２スイッチとを備え、前記モード設定手段が、受聴者が１人のモードを設定したとき、
前記第１スイッチは、前記第２加算器に前記第２左信号を出力し、前記第２スイッチは、前記第５加算器に前記第２右信号を出力し、前記第２加算器は、前記中央前方チャンネル信号に前記第１スイッチから受け取った第２左信号を加算し、
前記第３加算器は、前記第４加算器に前記右前方チャンネル信号を出力し、前記第５加算器は、前記第２加算器において前記第２左信号が加算された中央前方チャンネル信号に前記第２スイッチから受け取った第２右信号を加算し、前記中央前方スピーカに前記第２右信号を加算した信号を出力し、前記第６加算器は、前記左前方スピーカに前記第１加算器から受け取った信号を出力し、前記モード設定手段が、受聴者が２人のモードを設定したとき、前記第１スイッチは、前記第３加算器に前記第２左信号を出力し、前記第２スイッチは、前記第６加算器に前記第２右信号を出力し、前記第２加算器は、前記第５加算器に前記中央前方チャンネル信号を出力し、前記第３加算器は、前記右前方チャンネル信号に前記第１スイッチから受け取った第２左信号を加算し、前記第５加算器は、前記中央前方スピーカに前記中央前方チャンネル信号を出力し、前記第６加算器は、前記第１加算器において前記第２右信号が加算された右前方チャンネル信号に前記第２スイッチから受け取った第２右信号を加算し、前記左前方スピーカに前記第２右信号を加算した信号を出力する構成を有している。
【００１７】
この構成により、受聴者が１人の場合だけでなく２人の場合であっても、受聴者に最適に制御された音像を与えることができる。
【００１８】
また、本発明の音像定位装置は、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号と左後方および右後方チャンネル信号とを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音声を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカから出力するようにした音像定位装置において、受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段と、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて前記左後方チャンネル信号から一対の第１および第２左信号を生成する第１音像定位処理手段と、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて前記右後方チャンネル信号から一対の第１および第２右信号を生成する第２音像定位処理手段とを備え、前記第１および第２左信号によって表される音声と前記第１および第２右信号によって表される音声が前記左前方および右前方スピーカから出力されたとき、設定されたモードに応じて１人または２人の受聴者の左後方および右後方に音像が定位するよう制御する構成を有している。
【００１９】
この構成により、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号と左後方および右後方チャンネル信号とを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音声を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカから出力するとき、受聴者が１人の場合だけでなく２人の場合であっても臨場感のある音声を受聴させることができる。
【００２０】
また、本発明の音像定位装置は、受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段と、前記中央前方チャンネル信号の信号レベルを調整する中央前方アッテネータと、前記左前方チャンネル信号に前記中央前方アッテネータにおいて信号レベルが調整された中央前方チャンネル信号を加算する左前方加算器と、前記右前方チャンネル信号に前記中央前方アッテネータにおいて信号レベルが調整された中央前方チャンネル信号を加算する右前方加算器とを備え、前記第１音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて前記左後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２左信号を生成し、前記第２音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて前記右後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２右信号を生成する構成を有している。
【００２１】
この構成により、左後方および右後方チャンネル信号によって表される音声を左前方および右前方スピーカから出力することができる。
【００２２】
また、本発明の音像定位装置は、前記左前方チャンネル信号の信号レベルを調整する左前方アッテネータと、前記右前方チャンネル信号の信号レベルを調整する右前方アッテネータと、前記左後方チャンネル信号に前記左前方アッテネータにおいて信号レベルが調整された左前方チャンネル信号を加算する左後方加算器と、前記右後方チャンネル信号に前記右前方アッテネータにおいて信号レベルが調整された右前方チャンネル信号を加算する右後方加算器とを備え、前記第１音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、前記左後方加算器から受け取った信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２左信号を生成し、前記第２音像定位処理手段は、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、前記右後方加算器から受け取った信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって前記第１および第２左信号を生成する構成を有している。
【００２３】
この構成により、左前方スピーカと右前方スピーカとの間隔が狭い場合であっても、左前方スピーカと右前方スピーカとの間隔が広いように受聴者に受聴させることができる。
【００２４】
また、本発明の音像定位装置は、前記第１音像定位処理手段から出力された第２左信号の信号レベルを調整する第１アッテネータと、前記第２音像定位処理手段から出力された第２右信号の信号レベルを調整する第２アッテネータと、前記左前方加算器から受け取った信号に前記第１音像定位処理手段によって生成された第１左信号を加算する第１加算器と、前記第１加算器から受け取った信号に前記第１アッテネータによって信号レベルが調整された第２左信号を加算する第２加算器と、前記右前方加算器から受け取った信号に前記第１アッテネータによって信号レベルが調整された第２左信号を加算する第３加算器と、前記第３加算器から受け取った信号に前記第２音像定位処理手段によって生成された第１左信号を加算する第４加算器と、前記第２加算器から受け取った信号に前記第２アッテネータによって信号レベルが調整された第２右信号を加算し、前記第２右信号を加算した信号を前記左前方スピーカに出力する第５加算器と、前記第４加算器から受け取った信号に前記第２アッテネータによって信号レベルが調整された第２右信号を加算し、前記第２右信号を加算した信号を前記右前方スピーカに出力する第６加算器とを備える構成を有している。
【００２５】
この構成により、受聴者が１人の場合だけでなく受聴者が２人の場合であっても、受聴者に最適に制御された音像を与えることができる。
【００２６】
また、本発明の音像定位装置は、前記第１音像定位処理手段が、前記第１左信号を遅延する遅延回路と、前記遅延回路によって遅延された第１左信号の信号レベルを調整するアッテネータと、前記アッテネータによって信号レベルの調整された第１左信号の極性を反転する反転回路とを含み、前記第２音像定位処理手段が、前記第１右信号を遅延する遅延回路と、前記遅延回路によって遅延された第１右信号の信号レベルを調整するアッテネータと、前記アッテネータによって信号レベルの調整された第１右信号の極性を反転する反転回路とを含み、前記モード選択手段が、受聴者が２人のモードを設定したとき、前記第１音像定位処理手段は、前記反転回路からの第１左信号を前記第１加算器に出力し、前記第２音像定位処理手段は、前記反転回路からの第１右信号を前記第４加算器に出力することを特徴とすることを特徴とする構成を有している。
【００２７】
この構成により、受聴者が２人のモードが設定されているとき、左側後方の仮想スピーカによる右側の受聴者に対する影響を抑えるよう指向性を制御し、右側後方の仮想スピーカによる左側の受聴者に対する影響を抑えるよう指向性を制御し、２人の受聴者に最適な音像を与え、臨場感のある音声を受聴させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の音像定位装置によれば、受聴者の前方に配置された複数のスピーカを用いて、１人または２人の受聴者に対して臨場感の高い音声を受聴させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態の音像定位装置について説明する。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における音像定位装置のブロック図を示している。本実施の形態の音像定位装置は、図１に示すように、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号Ｌ、Ｒ、Ｃと左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓとを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音声を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカと左前方および右前方スピーカの間に配置された中央前方スピーカとから出力するようになっている。
【００３１】
本実施の形態の音像定位装置は、受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段１０９と、左後方チャンネル信号Ｌｓによって表される音声が左前方、右前方および中央前方スピーカから出力されるよう、モード設定手段１０９によって設定されたモードに基づいて左後方チャンネル信号Ｌｓから一対の第１および第２左信号を生成する第１音像定位処理手段１０７と、右後方チャンネル信号Ｒｓによって表される音声が左前方、右前方および中央前方スピーカから出力されるよう、モード設定手段１０９によって設定されたモードに基づいて右後方チャンネル信号Ｒｓから一対の第１および第２右信号を生成する第２音像定位処理手段１０８とを備えている。
【００３２】
ここで、第１および第２左信号によって表される音声が、左前方、右前方および中央前方スピーカから出力されたとき、受聴者は、この音声を左後方の仮想スピーカ（仮想音源）からの音声として受聴する。同様にして、第１および第２右信号によって表される音声が、左前方、右前方および中央前方スピーカから出力されたとき、受聴者は、この音声を左後方の仮想スピーカからの音声として受聴する。
【００３３】
音像定位装置は、さらに、左前方チャンネル信号Ｌの入力端子１０１と、中央前方チャンネル信号Ｃの入力端子１０２と、右前方チャンネル信号Ｒの入力端子１０３と、左後方チャンネル信号Ｌｓの入力端子１０４と、右後方チャンネル信号Ｒｓの入力端子１０５と、入力端子１０１乃至１０３から夫々入力された左前方チャンネル信号Ｌ、中央前方チャンネル信号Ｃおよび右前方チャンネル信号Ｒの信号レベルを夫々調整するアッテネータ１０６とを備えている。
【００３４】
第１音像定位処理手段１０７は、モード設定手段１０９が設定したモードに基づいて、左後方チャンネル信号Ｌｓに頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２左信号を生成するようになっている。一方、第２音像定位処理手段１０８は、モード設定手段１０９が設定したモードに基づいて、右後方チャンネル信号Ｒｓに頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２右信号を生成するようになっている。
【００３５】
音像定位装置は、さらに、アッテネータ１０６によって信号レベルの調整された左前方チャンネル信号Ｌｓに第１左信号を加算する第１加算器１１２と、アッテネータ１０６によって信号レベルの調整された中央前方チャンネル信号Ｃに第２左信号を加算可能な第２加算器１１３と、アッテネータ１０６によって信号レベルの調整された右前方チャンネル信号Ｒに第２左信号が加算可能な第３加算器１１４と、第１音像定位処理手段１０７から出力された第２左信号の出力先をモード設定手段１０９が設定したモードに基づいて第２加算器１１３または第３加算器１１４の何れかに選択的に切り替える第１スイッチ１１０とを備えている。
【００３６】
音像定位装置は、さらに、第３加算器１１４から受け取った信号に第１右信号を加算する第４加算器１１５と、第２加算器１１３から受け取った信号に第２右信号を加算可能な第５加算器１１６と、第１加算器１１２から受け取った信号に第２右信号を加算可能な第６加算器１１７と、第２音像定位処理手段１０８から出力された第２右信号の出力先をモード設定手段１０９が設定したモードに基づいて第５加算器１１６または第６加算器１１７の何れかに選択的に切り替える第２スイッチ１１１と、左前方スピーカへの出力端子１１８と、中央前方スピーカへの出力端子１１９と、右前方スピーカへの出力端子１２０とを備えている。
【００３７】
受聴者が１人のモードがモード設定手段１０９によって設定された場合、第１スイッチ１１０は、第３加算器１１４に第２左信号を出力する状態をとり、第２スイッチ１１１は、第６加算器１１７に第２右信号を出力する状態をとるようになっている。
【００３８】
また、第１スイッチ１１０が第３加算器１１４に第２左信号を出力する状態をとっているとき、第３加算器１１４は、右前方チャンネル信号Ｒに第１スイッチ１１０から受け取った第２左信号を加算し、第４加算器１１５に出力するようになっている。一方、第２スイッチ１１１が第６加算器１１７に第２右信号を出力する状態をとっているとき、第６加算器１１７は、第１加算器１１２から受け取った信号に第２スイッチ１１１から受け取った第２右信号を加算し、出力端子１１８から左前方スピーカに出力するようになっている。
【００３９】
なお、第１スイッチ１１０が第３加算器１１４に第２左信号を出力する状態をとり、第２スイッチ１１１が第６加算器１１７に第２右信号を出力する状態をとっているとき、第２加算器１１３は、アッテネータ１０６から受け取った中央前方チャンネル信号Ｃを第５加算器１１６に出力し、第５加算器１１６は、第２加算器１１３から受け取った信号を出力端子１１９を介して中央前方スピーカに出力するようになっている。
【００４０】
一方、受聴者が２人のモードがモード設定手段１０９によって設定された場合、第１スイッチ１１０は、第２加算器１１３に第２左信号を出力する状態をとり、第２スイッチ１１１は、第５加算器１１６に第２右信号を出力する状態をとるようになっている。
【００４１】
また、第１スイッチ１１０が第３加算器１１４に第２左信号を出力する状態をとっているとき、第２加算器１１３は、中央前方チャンネル信号Ｃに第１スイッチ１１０から受け取った第２左信号を加算し、第２左信号を加算した信号を第５加算器に出力するようになっている。一方、第２スイッチ１１１が第５加算器１１６に第２右信号を出力する状態をとっているとき、第５加算器１１６は、第２加算器１１３から受け取った信号に第２スイッチ１１１から受け取った第２右信号を加算するようになっている。なお、第３加算器１１４は、第４加算器１１５にアッテネータ１０６から受け取った右前方チャンネル信号Ｒを出力し、第６加算器１１７は、右前方スピーカに第１加算器１１２から受け取った信号を出力端子１１８を介して出力するようになっている。
【００４２】
モードの選択指示に関しては、リモコンを介して受聴者が任意に行うようにしてもよい。また、カメラ等のセンサーを備え、受聴者の人数を自動的に判定し、この判定に基づいてモード設定手段１０９がモードを選択的に設定するようにしてもよい。
【００４３】
次に、図１を参照し、本実施の形態に係る音像定位装置の動作について説明する。
【００４４】
ＤＶＤ等の記憶媒体に記録されている音声データから左前方、右前方および中央前方チャンネル信号Ｌ、Ｒ、Ｃと左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓとを含むマルチチャンネル音声信号が生成され、複数の入力端子１０１乃至１０５から夫々入力される。
【００４５】
入力端子１０１乃至１０５から入力された左前方、右前方および中央前方チャンネル信号Ｌ、Ｒ、Ｃと左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓの内、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号Ｌ、Ｒ、Ｃは、アッテネータ１０６によって信号レベルが調整される。一方、左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓは、モード設定手段１０９によって設定されたモードに基づいて第１および第２音像定位処理手段１０７、１０８によって夫々音像定位処理され、左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓから第１および第２左信号と第１および第２右信号が生成される。
【００４６】
第１音像定位処理手段１０７によって生成された第１左信号は、第１加算器１１２に出力され、第２左信号は、第１スイッチ１１０に出力される。一方、第２音像定位処理手段１０８によって生成された第１左信号第１右信号は、第４加算器１１５に出力され、第２右信号は、第２スイッチ１１１に出力される。
【００４７】
次に、図１および図２（ａ）乃至２（ｃ）を参照し、受聴者が２人のモードに設定された場合の音像定位装置の動作について説明する。
【００４８】
第１音像定位処理手段１０７は、左側の受聴者６０６の左側に音像を定位するため、左後方チャンネル信号Ｌｓに対して音像定位処理を行い、第１および第２左信号を生成する。第１音像定位処理手段１０７において左後方チャンネル信号Ｌｓから生成された第１左信号は、図１に示すように、第１加算器１１２に出力される。第１加算器１１２によって第１音像定位処理手段１０７から受け取られた第１左信号は、アッテネータ１０６によって信号レベルの調整された左前方チャンネル信号Ｌと加算され、第１左信号が加算された左前方チャンネル信号Ｌは、出力端子１１８を介して左前方スピーカ６０１に出力される。
【００４９】
一方、第１音像定位処理手段１０７において左後方チャンネル信号Ｌｓから生成された第２左信号は、第１スイッチ１１０に出力される。モード設定手段１０９によって受聴者が２人のモードに設定されていると、第１スイッチ１１０によって第１音像定位処理手段１０７から受け取られた第２左信号は、第２加算器１１３に出力される。第２加算器１１３によって第１スイッチ１１０から受け取られた第２左信号は、アッテネータ１０６によって信号レベルの調整された中央前方チャンネル信号Ｃと加算され、第２左信号が加算された中央前方チャンネル信号Ｃは、第５加算器１１６に出力される。
【００５０】
また、第２音像定位処理手段１０８は、右側の受聴者６０７の右側に音像を定位するため、右後方チャンネル信号Ｒｓに対して音像定位処理を行い、第１および第２右信号を生成する。第２音像定位処理手段１０８において右後方チャンネル信号Ｒｓから生成された第１右信号は、図１に示すように、第４加算器１１５に出力される。第４加算器１１５によって第２音像定位処理手段１０８から受け取られた第１右信号は、右前方チャンネル信号Ｒと加算され、第１右信号が加算された右前方チャンネル信号Ｒは、出力端子１２０を介して右前方スピーカ６０２に出力される。
【００５１】
一方、第２音像定位処理手段１０８において右後方チャンネル信号Ｒｓから生成された第２右信号は、第２スイッチ１１１に出力される。モード設定手段１０９によって受聴者が２人のモードに設定されていると、第２スイッチ１１１によって第２音像定位処理手段１０８から受け取られた第２右信号は、第５加算器１１６に出力される。第５加算器１１６によって第２スイッチ１１１から受け取られた第２右信号は、第２加算器１１３から受け取った信号と加算され、第２左信号および第２右信号が加算された中央前方チャンネル信号Ｃは、出力端子１１９から中央前方スピーカ６０３に出力される。
【００５２】
図２（ａ）乃至２（ｃ）に示すように、左前方スピーカ６０１、右前方スピーカ６０２および中央前方スピーカ６０３が２人の受聴者６０６、６０７の前方に配置されている。すなわち、左側の受聴者６０６は、左前方スピーカ６０１と中央前方スピーカ６０３とが左右対称となる位置で左前方、右前方および中央前方スピーカ６０１、６０２、６０３からの音声を受聴し、右側の受聴者６０７は、右前方スピーカ６０２と中央前方スピーカ６０３が左右対称となる位置で左前方、右前方および中央前方スピーカ６０１、６０２、６０３からの音声を受聴する。
【００５３】
このように配置された空間で、第１および第２左信号によって表される音声が、左前方および中央前方スピーカ６０１、６０３から出力されたとき、左側の受聴者６０６は、この音声を左後方の仮想スピーカ６０４からの音声として受聴することができ、第１および第２右信号によって表される音声が、右前方および中央前方スピーカ６０２、６０３から出力されたとき、右側の受聴者６０７は、この音声を右後方の仮想スピーカ６０５からの音声として受聴することができる。
【００５４】
また、左側の受聴者６０６が、左後方の仮想スピーカ６０４からの音声として受聴しているとき、左側の受聴者６０６の左側に音像が定位しているので、左側の受聴者６０６の右耳から受聴される音声は、左耳から受聴される音声よりも小さい。したがって、第１および第２左信号によって表される音声が右側の受聴者６０７の左耳から受聴されたとしても、第１および第２右信号によって表される音声を受聴している右側の受聴者６０７への影響は少ない。
【００５５】
同様にして、右側の受聴者６０７が、右後方の仮想スピーカ６０５からの音声として受聴しているとき、右側の受聴者６０７の右側に音像が定位しているので、右側の受聴者６０７の左から受聴される音声は、右耳から受聴される音声よりも小さい。したがって、第１および第２右信号によって表される音声が左側の受聴者６０６の右耳から受聴されたとしても、第１および第２左信号によって表される音声を受聴している左側の受聴者６０６への影響は少ない。
【００５６】
また、本発明の音像定位装置は、左側の受聴者６０６の右後方に音像を定位する音像定位処理を行わないようにしている。なぜならば、左側の受聴者６０６の右後方に音像を定位する音像定位処理を行うと、左側の受聴者６０６の右耳に入力される音声が大きくなり、本来、右耳に入力されるべき音声が右側の受聴者６０７の左耳にも入力され、右側の受聴者６０７の音像に対する影響が大きくなるためである。さらに、本発明の音像定位装置は、右側の受聴者６０７の左後方に音像を定位する音像定位処理を行わないようにしている。なぜならば、右側の受聴者６０７の左後方に音像を定位する音像定位処理を行うと、右側の受聴者６０７の左耳で受聴される音声が大きくなり、左側の受聴者６０６の音像に対する影響が大きくなるためである。
【００５７】
また、受聴者６０６の右側には受聴者６０７が、受聴者６０７の左側には受聴者６０６がいるため、受聴者がいない側の音像のみを制御することで音の広がりを得ることができる。
【００５８】
次に、図１２を参照し、受聴者が１人のモードに設定された場合の音像定位装置の動作について説明する。
【００５９】
１人の受聴者３０６が、２人の受聴者３０７、３０８が夫々受聴する位置の中間で、受聴者が２人のモードで出力された音声を受聴した場合、図１２に示すように、左側の受聴者３０７の右耳に入力されるべき音声が１人の受聴者３０６の左耳に入力され、右側の受聴者３０８の左耳に入力されるべき音声が１人の受聴者３０６の右耳に入力されることになる。すなわち、１人の受聴者３０６は、左右が逆転した音声を受聴することになる。このような問題を解決するため、本実施の形態の音像定位装置では、受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段１０９を備えている。
【００６０】
図３は、受聴者が１人のモードに設定された場合の音像定位装置と受聴者の位置関係を模式的に示した図である。図２及び図１２と同じ構成要素については同じ符号を付し、同じ符号を付した構成要素についての説明は省略する。
【００６１】
受聴者が１人のモードであっても２人のモードであっても、第１および第２音像定位処理手段１０７、１０８の音像定位処理の内容は同じであり、フィルタ係数を受聴者が２人の場合のフィルタ係数から受聴者が１人の場合のフィルタ係数に切り替えるだけでよい。ただし、左前方スピーカ６０１と中央前方スピーカ６０３によって左後方の仮想スピーカ６０４を生成したのでは、左前方スピーカ６０１と中央前方スピーカ６０３が受聴者３０６に対して左右対称の位置にはないため、音像の制御範囲が狭くなる。
【００６２】
同様にして、右前方スピーカ６０２と中央前方スピーカ６０３によって右後方の仮想スピーカ６０５を生成したのでは、右前方スピーカ６０２と中央前方スピーカ６０３が受聴者３０６に対して左右対称の位置にはないため、音像の制御範囲が狭くなる。したがって、受聴者が１人のモードの場合においても、音の広がりを確保するために、音像定位装置は、以下のように動作する。
【００６３】
第１音像定位処理手段１０７において左後方チャンネル信号Ｌｓから生成された第１左信号は、第１加算器１１２に出力される。第１加算器１１２によって第１音像定位処理手段１０７から受け取られた第１左信号は、左前方チャンネル信号Ｌと加算され、第１左信号が加算された左前方チャンネル信号Ｌは、第６加算器１１７に出力される。
【００６４】
また、第１音像定位処理手段１０７において左後方チャンネル信号Ｌｓから生成された第２左信号は、図１に示すように、第１スイッチ１１０に出力される。モード設定手段１０９によって受聴者が１人のモードに設定されていると、第１スイッチ１１０によって第１音像定位処理手段１０７から受け取られた第２左信号は、第３加算器１１４に出力される。第３加算器１１４によって第１スイッチ１１０から受け取られた第２左信号は、アッテネータ１０６によって信号レベルの調整された右前方チャンネル信号Ｒと加算され、第２左信号が加算された右前方チャンネル信号Ｒは、第４加算器１１５に出力される。
【００６５】
一方、第２音像定位処理手段１０８は、右側の受聴者６０７の右側に音像を定位するため、右後方チャンネル信号Ｒｓに対して音像定位処理を行い、第１および第２右信号を生成する。第２音像定位処理手段１０８において右後方チャンネル信号Ｒｓから生成された第１右信号は、図１に示すように、第４加算器１１５に出力される。第４加算器１１５によって第２音像定位処理手段１０８から受け取られた第１右信号は、右前方チャンネル信号Ｒと加算され、第１右信号が加算された右前方チャンネル信号Ｒは、出力端子１２０を介して右前方スピーカ６０２に出力される。
【００６６】
一方、第２音像定位処理手段１０８において右後方チャンネル信号Ｒｓから生成された第２右信号は、第２スイッチ１１１に出力される。モード設定手段１０９によって受聴者が１人のモードに設定されていると、第２スイッチ１１１によって第２音像定位処理手段１０８から受け取られた第２右信号は、第４加算器１１５に出力される。第４加算器１１５によって第２スイッチ１１１から受け取られた第２右信号は、第３加算器１１４から受け取った信号と加算され、第２左信号および第２右信号が加算された右前方チャンネル信号Ｒは、出力端子１１９を介して右前方スピーカ６０２に出力される。
【００６７】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態の音像定位装置は、受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段と、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて左後方チャンネル信号から一対の第１および第２左信号を生成する第１音像定位処理手段と、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて右後方チャンネル信号から一対の第１および第２右信号を生成する第２音像定位処理手段とを備えているので、第１および第２左信号によって表される音声と第１および第２右信号によって表される音声が左前方、右前方および中央前方スピーカから出力されたとき、設定されたモードに応じて１人または２人の受聴者の左後方および右後方に音像が定位するよう制御することができる。
【００６８】
また、本発明の第１の実施の形態の音像定位装置は、第１音像定位処理手段が、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、左後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２左信号を生成し、第２音像定位処理手段が、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、右後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２右信号を生成するようになっているので、左後方および右後方チャンネル信号によって表される音声を左前方、右前方および中央前方スピーカから出力することができる。
【００６９】
また、本発明の第１の実施の形態の音像定位装置は、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号と左後方および右後方チャンネル信号とを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音声を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカと左前方および右前方スピーカの間に配置された中央前方スピーカとから出力するようになっているので、受聴者が１人の場合だけでなく２人の場合であっても受聴者にマルチチャンネル音声信号によって表された臨場感のある音声を受聴させることができる。
【００７０】
ここでは、本発明の第１の実施の形態の音像定位装置について説明したが、以下に記述する第２の実施の形態の音像定位装置によって課題を達成してもよい。また、第２の実施の形態の音像定位装置では、左前方スピーカと右前方スピーカとの間隔が十分に取れない場合の問題をも解決するようにしている。
【００７１】
（第２の実施の形態）
次に、図４を参照し、本発明の第２の実施の形態の音像定位装置について説明する。図４に示された第２の実施の形態の音像定位装置の構成要素の内、図１に示された第１の実施の形態の音像定位装置の構成要素と同じものについては同じ参照符号を付し、説明を省略する。
【００７２】
音像定位装置は、図４に示すように、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号Ｌ、Ｒ、Ｃと左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓとを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音声を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカと左前方および右前方スピーカの間に配置された中央前方スピーカとから出力するようになっている。
【００７３】
音像定位装置は、第１の実施の形態の音像定位装置の構成と同様に、受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段１０９と、第１音像定位処理手段１０７と、第２音像定位処理手段１０８とを備えている。
【００７４】
音像定位装置は、さらに、入力端子１０１乃至１０５と、入力端子１０１乃至１０３から夫々入力された左前方、右前方および中央前方チャンネル信号Ｌ、Ｒ、Ｃの信号レベルを調整するアッテネータ１０６とを備えている。
【００７５】
音像定位装置は、さらに、アッテネータ１０６によって信号レベルの調整された左前方チャンネル信号Ｌｓに第１左信号を加算する第１加算器１１２と、アッテネータ１０６によって信号レベルの調整された中央前方チャンネル信号Ｃに第２左信号を加算可能な第２加算器１１３と、アッテネータ１０６によって信号レベルの調整された右前方チャンネル信号Ｒに第２左信号が加算可能な第３加算器１１４と、第３加算器１１４から受け取った信号に第１右信号を加算する第４加算器１１５と、第２加算器１１３から受け取った信号に第２右信号を加算可能な第５加算器１１６と、第１加算器１１２から受け取った信号に第２右信号を加算可能な第６加算器１１７と、第１音像定位処理手段１０７から出力された第２左信号の出力先をモード設定手段１０９が設定したモードに基づいて第２加算器１１３または第３加算器１１４の何れかに選択的に切り替える第１スイッチ１１０と、第２音像定位処理手段１０８から出力された第２右信号の出力先をモード設定手段１０９が設定したモードに基づいて第５加算器１１６または第６加算器１１７の何れかに選択的に切り替える第２スイッチ１１１と、左前方スピーカへの出力端子１１８と、中央前方スピーカへの出力端子１１９と、右前方スピーカへの出力端子１２０とを備えている。
【００７６】
音像定位装置は、さらに、左前方チャンネル信号Ｌの信号レベルを調整する左後方アッテネータ８０１と、右前方チャンネル信号Ｒの信号レベルを調整する右後方アッテネータ８０２と、左後方アッテネータ８０１によって信号レベルの調整された左前方チャンネル信号Ｌを入力端子１０４からの左後方チャンネル信号Ｌｓに加算する左後方加算器８０３と、右後方アッテネータ８０２によって信号レベルの調整された右前方チャンネル信号Ｒを入力端子１０５からの右後方チャンネル信号Ｒｓに加算する右後方加算器８０４とを備えている。
【００７７】
第１音像定位処理手段１０７は、モード設定手段１０９が設定したモードに基づいて、左後方加算器８０３から受け取った信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２左信号を生成するようになっている。一方、第２音像定位処理手段１０８は、モード設定手段１０９が設定したモードに基づいて、右後方加算器８０４から受け取った信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２右信号を生成するようになっている。
【００７８】
次に、図４および図５（ａ）、５（ｂ）を参照し、本実施の形態の音像定位装置の動作について説明する。
【００７９】
図４に示すように、左後方加算器８０３から受け取った信号が入力端子１０４からの左後方チャンネル信号Ｌｓに加算され、左後方加算器８０３から受け取った信号が加算された左後方チャンネル信号Ｌｓは、第１の実施の形態の音像定位装置の構成と同様に、第１音像定位処理手段１０７によって音像定位処理され、左後方加算器８０３から受け取った信号から第１および第２左信号が生成される。第１音像定位処理手段１０７によって生成された第１および第２左信号の流れは、第１の実施の形態の音像定位装置において説明した第１および第２左信号の流れと同じであり、以下での説明は省略する。
【００８０】
一方、右後方加算器８０４から受け取った信号が右前方チャンネル信号Ｒが右後方チャンネル信号Ｒｓに加算され、右後方加算器８０４から受け取った信号が加算された右後方チャンネル信号Ｒｓは、第１の実施の形態の音像定位装置の構成と同様に、第２音像定位処理手段１０８によって音像定位処理され、右後方加算器８０４から受け取った信号が加算された右後方チャンネル信号Ｒｓから第１および第２右信号が生成される。第２音像定位処理手段１０８によって生成された第１および第２右信号の流れは、第１の実施の形態の音像定位装置において説明した第１および第２右信号の流れと同じであり、以下での説明は省略する。
【００８１】
また、第１および第２左信号によって表される音声を左側の受聴者６０６が受聴したとき、左側の受聴者６０６の左後方に音像が定位し、左側の受聴者６０６は、第１および第２左信号によって表される音声を左後方の仮想スピーカ９０２からの音声として認識する。一方、第１および第２右信号によって表される音声を右側の受聴者６０７が受聴したとき、右側の受聴者６０７の右後方に音像が定位し、右側の受聴者６０７は、第１および第２右信号によって表される音声を右後方の仮想スピーカ９０６からの音声として認識する。
【００８２】
ここで、本実施例の第１音像定位処理手段１０７には、左後方チャンネル信号Ｌｓに左後方加算器８０３から受け取った信号が加算されているため、左後方の仮想スピーカ９０２からの音声は、左後方チャンネル信号Ｌｓによって表される音声と左前方チャンネル信号Ｌによって表される音声との合成音として左側の受聴者６０６に受聴される。
【００８３】
図５（ａ）に示すように、左前方スピーカ６０１から出力される左前方チャンネル信号Ｌの音声と左後方の仮想スピーカ６０４からの左前方チャンネル信号Ｌの音声とが合成され、合成された音声は、左前方スピーカ６０１の左側の合成音像９０３からの音声として左側の受聴者６０６に受聴される。したがって、合成音像９０３は左前方スピーカ６０１よりもより左側の位置に形成されるので、左前方スピーカ６０１と右前方スピーカ６０２との間隔が狭い場合でも、左前方スピーカ６０１と右前方スピーカ６０２との間隔をより広く感じることができる。
【００８４】
また、左前方スピーカ６０１から出力される左前方チャンネル信号Ｌの音声と左後方の仮想スピーカ９０２からの左前方チャンネル信号Ｌの音声の合成比率を調整することによって合成音像の方向を変更することができる。
【００８５】
同様にして、本実施例の第２音像定位処理手段１０８には、右後方チャンネル信号Ｒｓに右後方加算器８０４から受け取った信号が加算されているため、右後方の仮想スピーカ９０６からの音声は、右後方チャンネル信号Ｒｓによって表される音声と右前方チャンネル信号Ｒによって表される音声との合成音として右側の受聴者６０７に受聴される。
【００８６】
図５（ｂ）に示すように、右前方スピーカ６０２から出力される右前方チャンネル信号Ｒの音声と右後方の仮想スピーカ６０５からの右前方チャンネル信号Ｒの音声とが合成され、合成された音声は、右前方スピーカ６０２の右側の合成音像９０７からの音声として右側の受聴者６０７に受聴される。したがって、合成音像９０７は右前方スピーカ６０２よりもより右側の位置に生成されので、左前方スピーカ６０１と右前方スピーカ６０２との間隔が狭い場合でも、右側の受聴者６０７は、左前方スピーカ６０１と右前方スピーカ６０２との間隔をより広く感じることができる。
【００８７】
また、右前方スピーカ６０２から出力される右前方チャンネル信号の音声と右後方の仮想スピーカ９０６からの右前方チャンネル信号の音声の合成比率を調整することによって合成音像の方向を変更することができる。
【００８８】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態の音像定位装置は、受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段と、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて左後方チャンネル信号から一対の第１および第２左信号を生成する第１音像定位処理手段と、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて右後方チャンネル信号から一対の第１および第２右信号を生成する第２音像定位処理手段とを備えているので、第１および第２左信号によって表される音声と第１および第２右信号によって表される音声が左前方、右前方および中央前方スピーカから出力されたとき、設定されたモードに応じて１人または２人の受聴者の左後方および右後方に音像が定位するよう制御することができる。
【００８９】
また、本発明の第２の実施の形態の音像定位装置は、左前方チャンネル信号Ｌの信号レベルを調整する左後方アッテネータ８０１と、右前方チャンネル信号Ｒの信号レベルを調整する右後方アッテネータ８０２と、左後方アッテネータ８０１によって信号レベルの調整された左前方チャンネル信号Ｌを入力端子１０４からの左後方チャンネル信号Ｌｓに加算する左後方加算器８０３と、右後方アッテネータ８０２によって信号レベルの調整された右前方チャンネル信号Ｒを入力端子１０５からの右後方チャンネル信号Ｒｓに加算する右後方加算器８０４とを備えているので、左前方スピーカ６０１よりも左側および右前方スピーカ６０２よりも右側に合成音像を定位させることができる。したがって、左前方スピーカ６０１と右前方スピーカ６０２との間隔が狭い場合であっても、この合成音像によって１人または２人の受聴者に左前方スピーカ６０１と右前方スピーカ６０２との間隔を広く感じ取らせることができる。
【００９０】
さらに、本発明の第２の実施の形態の音像定位装置は、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号と左後方および右後方チャンネル信号とを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音声を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカと左前方および右前方スピーカの間に配置された中央前方スピーカとから出力するようになっているので、受聴者が１人の場合だけでなく２人の場合であっても受聴者にマルチチャンネル音声信号によって表された臨場感のある音声を受聴させることができる。
【００９１】
ここでは、本発明の第２の実施の形態の音像定位装置について説明したが、以下に記述する第３の実施の形態の音像定位装置によって課題を達成してもよい。また、第３の実施の形態の音像定位装置では、左前方および右前方の２つのスピーカだけでマルチチャンネル音声を出力し、１人または２人の受聴者に臨場感の高い音声を受聴させるという問題をも解決するようにしている。
【００９２】
（第３の実施の形態）
次に、図６を参照し、本発明の第３の実施の形態の音像定位装置について説明する。図６に示された第３の実施の形態の音像定位装置の構成要素の内、図１に示された第１の実施の形態の音像定位装置の構成要素と同じものについては同じ参照符号を付し、説明を省略する。
【００９３】
音像定位装置は、図６に示すように、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号Ｌ、Ｒ、Ｃと左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓとを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカから出力するようになっている。
【００９４】
音像定位装置は、受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段１０９と、モード設定手段１０９によって設定されたモードに基づいて左後方チャンネル信号Ｌｓから一対の第１および第２左信号を生成する第１音像定位処理手段１０７と、モード設定手段１０９によって設定されたモードに基づいて右後方チャンネル信号Ｒｓから一対の第１および第２右信号を生成する第２音像定位処理手段１０８とを備えている。
【００９５】
音像定位装置は、さらに、左前方チャンネル信号Ｌの入力端子１０１と、中央前方チャンネル信号Ｃの入力端子１０２と、右前方チャンネル信号Ｒの入力端子１０３と、左後方チャンネル信号Ｌｓの入力端子１０４と、右後方チャンネル信号Ｒｓの入力端子１０５と、入力端子１０１、１０２から夫々入力された左前方および右前方チャンネル信号Ｌ、Ｒの信号レベルを調整する第１アッテネータ１００１と、入力端子１０３から入力された中央前方チャンネル信号Ｃの信号レベルを調整する第２アッテネータ１００２と、第１アッテネータ１００１によって信号レベルの調整された左前方チャンネル信号Ｌに第２アッテネータ１００２によって信号レベルの調整された中央前方チャンネル信号Ｃを加算する左前方加算器１００３と、第１アッテネータ１００１によって信号レベルの調整された右前方チャンネル信号Ｒに第２アッテネータ１００２によって信号レベルの調整された中央前方チャンネル信号Ｃを加算する右前方加算器１００４とを備えている。
【００９６】
第１音像定位処理手段１０７は、モード設定手段１０９が設定したモードに基づいて、入力端子１０４からの左後方チャンネル信号Ｌｓに頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２左信号を生成するようになっている。同様に、第２音像定位処理手段１０８は、モード設定手段１０９が設定したモードに基づいて、入力端子１０５からの右後方チャンネル信号Ｒｓに頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２右信号を生成するようになっている。
【００９７】
音像定位装置は、さらに、第１音像定位処理手段１０７から出力された第２左信号の信号レベルを調整する第３アッテネータ１００９と、第２音像定位処理手段１０８から出力された第２右信号の信号レベルを調整する第４アッテネータ１０１０と、左前方加算器１００３からの信号に第１左信号を加算する第１加算器１１２と、第１加算器１１２からの信号に第３アッテネータ１００９によって信号レベルの調整された第２左信号を加算する第２加算器１００５と、右前方加算器１００４からの信号に第３アッテネータ１００９によって信号レベルの調整された第２左信号を加算する第３加算器１００６と、第３加算器１００６からの信号に第１右信号を加算する第４加算器１１５と、第２加算器１００５からの信号に第４アッテネータ１０１０によって信号レベルの調整された第２右信号を加算する第５加算器１００７と、第４加算器１１５からの信号に第４アッテネータ１０１０によって信号レベルの調整された第２右信号を加算する第６加算器１００８と、左前方スピーカへの出力端子１１８と、右前方スピーカへの出力端子１２０とを備えている。
【００９８】
以上説明したように、音像定位装置は、左前方および右前方加算器１００３、１００４において左前方および右前方チャンネル信号Ｌ、Ｒの各々に中央前方チャンネル信号Ｃが加算されるので、左前方および右前方スピーカ６０１、６０２の各々から中央前方チャンネル信号Ｃの音声を出力することができる。したがって、左前方および右前方スピーカ６０１、６０２の各々から出力される中央前方チャンネル信号Ｃの音声を受聴した１人または２人の受聴者は、その合成音像によって中央前方に配置した中央前方スピーカ６０３（仮想スピーカ）からの音声として認識することができる。
【００９９】
また、第２および第３加算器１００５、１００６において左前方および右前方チャンネル信号Ｌ、Ｒに第３アッテネータ１００９からの第２左信号が加算されるので、左前方および右前方スピーカ６０１、６０２の各々から第２左信号の音声を出力することができる。したがって、左前方および右前方スピーカ６０１、６０２の各々から出力される第２左信号の音声を受聴した１人または２人の受聴者は、その合成音像によって中央前方に配置した中央前方スピーカ６０３（仮想スピーカ）からの音声として認識することができる。
【０１００】
同様にして、第５および第６加算器１００７、１００８において左前方および右前方チャンネル信号Ｌ、Ｒに第４アッテネータ１０１０からの第２右信号が加算されるので、左前方および右前方スピーカ６０１、６０２の各々から第２右信号の音声を出力することができる。したがって、左前方および右前方スピーカ６０１、６０２の各々から出力される第２右信号の音声を受聴した１人または２人の受聴者は、その合成音像によって中央前方に配置した中央前方スピーカ６０３（仮想スピーカ）からの音声として認識することができる。
【０１０１】
音像定位装置では、中央前方スピーカ６０３が受聴者の前方に配置されていないが、第１および第２の実施例のように中央前方スピーカ６０３が存在するものとして機能することができる。
【０１０２】
次に、図６を参照し、本実施の形態における音像定位装置の動作について説明する。
【０１０３】
ＤＶＤ等の記憶媒体に記録されている音声データから左前方、右前方および中央前方チャンネル信号Ｌ、Ｒ、Ｃと左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓとを含むマルチチャンネル音声信号が生成され、複数の入力端子１０１乃至１０５から夫々入力される。左前方および右前方チャンネル信号Ｌ、Ｒは第１アッテネータ１００１によって信号レベルが調整され、中央前方チャンネル信号Ｃは、第２アッテネータ１００２によって信号レベルが調整される。左前方加算器１００３では、第１アッテネータ１００１によって信号レベルの調整された左前方チャンネル信号Ｌが第２アッテネータ１００２によって信号レベルの調整された中央前方チャンネル信号Ｃと加算される。一方、右前方加算器１００４では、第１アッテネータ１００１によって信号レベルの調整された右前方チャンネル信号Ｒが第２アッテネータ１００２によって信号レベルの調整された中央前方チャンネル信号Ｃと加算される。
【０１０４】
また、左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓは、モード設定手段１０９によって設定されたモードに基づいて第１および第２音像定位処理手段１０７、１０８によって夫々音像定位処理され、左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓから第１および第２左信号と第１および第２右信号が生成される。次いで、第１左信号は、第１加算器１１２に出力され、第２左信号は、第３アッテネータ１００９に出力される。一方、第１右信号は、第４加算器１１５に出力され、第２右信号は、第４アッテネータ１０１０に出力される。
【０１０５】
第１加算器１１２では、左前方加算器１００３からの信号に第１左信号が加算され、第２加算器１００５では、第１加算器１０２からの信号に第３アッテネータ１００９によって信号レベルの調整された第２左信号が加算され、第５加算器１００７では、第２加算器１００５からの信号に第４アッテネータ１０１０によって信号レベルの調整された第２右信号が加算され、出力端子１１８から左前方スピーカに出力される。一方、第３加算器１００６では、右前方加算器１００４からの信号に第１左信号が加算され、第４加算器１１５では、第３加算器１００６からの信号に第４アッテネータ１０１０によって信号レベルの調整された第２右信号が加算され、第６加算器１００８では、第４加算器１１５からの信号に第４アッテネータ１０１０によって信号レベルの調整された第２右信号が加算され、出力端子１２０から右前方スピーカに出力される。
【０１０６】
次に、図２（ａ）乃至２（ｃ）を参照し、受聴者が２人のモードに設定された場合の音像定位装置の動作について説明する。
【０１０７】
図２（ａ）乃至２（ｃ）に示すように、左側の受聴者６０６は、左前方スピーカ６０１と中央前方スピーカ６０３（本実施例では仮想スピーカ）とが左右対称となる位置で左前方スピーカ６０１および中央前方スピーカ６０３からの音声を受聴し、右側の受聴者６０７は、右前方スピーカ６０２と中央前方スピーカ６０３とが左右対称となる位置で右前方スピーカ６０２および中央前方スピーカ６０３からの音声を受聴する。
【０１０８】
左前方および右前方スピーカ６０１、６０２から第１および第２左信号によって表される音声が出力されたとき、左側の受聴者６０６が、第１および第２左信号によって表される音声を左後方の仮想スピーカ６０４からの音声として受聴するよう、入力端子１０４からの左後方チャンネル信号Ｌｓが第１音像定位処理手段１０７によって音像定位処理され、左後方チャンネル信号Ｌｓから第１および第２左信号が生成される。
【０１０９】
したがって、第１および第２左信号によって表される音声が、左前方および中央前方スピーカ６０１、６０３から出力されたとき、左側の受聴者６０６は、この音声を左後方の仮想スピーカ６０４からの音声として受聴することができ、第１および第２右信号によって表される音声が、右前方および中央前方スピーカ６０２、６０３から出力されたとき、右側の受聴者６０７は、この音声を右後方の仮想スピーカ６０５からの音声として受聴することができる。また、左側の受聴者６０６が、左後方の仮想スピーカ６０４からの音声として受聴しているとき、左側の受聴者６０６の左側に音像が定位しているので、左側の受聴者６０６の右耳から受聴される音声は、左耳から受聴される音声よりも小さい。したがって、第１および第２左信号によって表される音声が右側の受聴者６０７の左耳から受聴されたとしても、第１および第２右信号によって表される音声を受聴している右側の受聴者６０７への影響は少ない。同様にして、右側の受聴者６０７が、右後方の仮想スピーカ６０５からの音声として受聴しているとき、右側の受聴者６０７の右側に音像が定位しているので、右側の受聴者６０７の左耳から受聴される音声は、右耳から受聴される音声よりも小さい。したがって、第１および第２右信号によって表される音声が左側の受聴者６０６の右耳から受聴されたとしても、第１および第２左信号によって表される音声を受聴している左側の受聴者６０６への影響は少ない。
【０１１０】
また、音像定位装置は、左側の受聴者６０６の右後方に音像を定位する音像定位処理を行わないようにしている。なぜならば、左側の受聴者６０６の右後方に音像を定位する音像定位処理を行うと、左側の受聴者６０６の右耳に入力される音声が大きくなり、本来、右耳に入力されるべき音声が右側の受聴者６０７の左耳にも入力され、右側の受聴者６０７の音像に対する影響が大きくなるためである。さらに、音像定位装置は、右側の受聴者６０７の左後方に音像を定位する音像定位処理を行わないようにしている。なぜならば、右側の受聴者６０７の左後方に音像を定位する音像定位処理を行うと、右側の受聴者６０７の左耳で受聴される音声が大きくなり、左側の受聴者６０６の音像に対する影響が大きくなるためである。
【０１１１】
また、受聴者６０６の右側には受聴者６０７が、受聴者６０７の左側には受聴者６０６がいるため、受聴者がいない側のみを制御することで音の広がりを得ることができる。
【０１１２】
次に、受聴者が１人のモードに設定された場合の音像定位装置の動作について説明する。
【０１１３】
モード設定手段１０９によって受聴者が１人のモードに設定されている場合、第１音像定位処理手段１０７では、受聴者が１人のモードの場合のフィルタ係数が設定され、受聴者が１人のモードの場合のフィルタ係数に基づいて第１および第２左信号が生成される。第１音像定位処理手段１０７によって生成された第１左信号は、第１加算器１１２に出力され、第１音像定位処理手段１０７によって生成された第２左信号は、第３アッテネータ１００９に出力される。同様にして、第２音像定位処理手段１０８では、受聴者が１人のモードの場合のフィルタ係数が設定され、受聴者が１人のモードの場合のフィルタ係数に基づいて第１および第２右信号が生成される。第２音像定位処理手段１０８によって生成された第１右信号は、第４加算器１１５に出力され、第２音像定位処理手段１０８によって生成された第２右信号は、第４アッテネータ１０１０に出力される。
【０１１４】
図示していないが、第３アッテネータ１００９と第２加算器１００６との間にはスイッチを設けており、モード設定手段１０９によって受聴者が１人のモードに設定されている場合には、第２加算器１００５に第２左信号を出力しないようにしている。すなわち、第２左信号が左前方チャンネル側には加算されない。
【０１１５】
同様にして、第４アッテネータ１０１０と第６加算器１００８との間にはスイッチを設けており、第６加算器１００８に第２左信号を出力しないようにしている。すなわち、第２右信号が左前方チャンネル側には加算されない。
【０１１６】
本実施例では、第３アッテネータ１００９と第３加算器１００６との間にスイッチを設けたが、受聴者が１人のモードに設定されているとき、第３加算器１００６の出力がゼロになるよう機能するものであればよい。同様にして、第４アッテネータ１０１０と第６加算器１００８との間にスイッチを設けているが、受聴者が１人のモードに設定されているとき、第３加算器１００６の出力がゼロになるよう機能するものであれよい。
【０１１７】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態の音像定位装置は、受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段と、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて左後方チャンネル信号から一対の第１および第２左信号を生成する第１音像定位処理手段と、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて右後方チャンネル信号から一対の第１および第２右信号を生成する第２音像定位処理手段とを備えているので、第１および第２左信号によって表される音声と第１および第２右信号によって表される音声が左前方および右前方スピーカから出力されたとき、設定されたモードに応じて１人または２人の受聴者の左後方および右後方に音像が定位するよう制御することができる。
【０１１８】
また、本発明の第３の実施の形態の音像定位装置は、第１音像定位処理手段が、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、左後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２左信号を生成し、第２音像定位処理手段が、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、右後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２右信号を生成するようになっているので、臨場感の高い音声を左前方および右前方スピーカから出力することができる。
【０１１９】
また、本発明の第３の実施の形態の音像定位装置は、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号と左後方および右後方チャンネル信号とを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音声を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカから出力するようになっているので、受聴者が１人の場合だけでなく２人の場合であっても受聴者にマルチチャンネル音声信号によって表された臨場感のある音声を受聴させることができる。
【０１２０】
ここでは、本発明の第３の実施の形態の音像定位装置について説明したが、以下に記述する第４の実施の形態の音像定位装置によって課題を達成してもよい。また、第４の実施の形態の音像定位装置では、左前方スピーカと右前方スピーカとの間隔が十分に取れない場合の問題をも解決するようにしている。
【０１２１】
（第４の実施の形態）
次に、図７を参照し、本発明の第４の実施の形態の音像定位装置について説明する。図７に示された第４の実施の形態の音像定位装置の構成要素の内、図１に示された第１乃至第３の実施の形態の音像定位装置の構成要素と同じものについては同じ参照符号を付し、説明を省略する。
【０１２２】
本実施の形態の音像定位装置は、図７に示すように、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号Ｌ、Ｒ、Ｃと左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓとを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカから出力するようになっている。
【０１２３】
本実施の形態の音像定位装置は、第１の実施の形態の音像定位装置の構成と同様に、モード設定手段１０９と、第１音像定位処理手段１０７と、第２音像定位処理手段１０８とを備えている。
【０１２４】
本実施の形態の音像定位装置は、さらに、入力端子１０１乃至１０５と、第１アッテネータ１００１と、第２アッテネータ１００２と、左前方加算器１００３と、右前方加算器１００４と、左後方アッテネータ８０１と、右後方アッテネータ８０２と、入力端子１０４からの左後方チャンネル信号Ｌｓに左後方アッテネータ８０１から受け取った信号を加算する左後方加算器８０３と、入力端子１０５からの右後方チャンネル信号Ｒｓに右後方アッテネータ８０２から受け取った信号を加算する右後方加算器８０４とを備えている。
【０１２５】
第１音像定位処理手段１０７は、モード設定手段１０９が設定したモードに基づいて、左後方加算器８０３から受け取った信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２左信号を生成するようになっている。一方、第２音像定位処理手段１０８は、モード設定手段１０９が設定したモードに基づいて、右後方加算器８０４から受け取った信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２右信号を生成するようになっている。
【０１２６】
本実施の形態の音像定位装置は、さらに、第３アッテネータ１００９と、第４アッテネータ１０１０と、第１加算器１１２と、第２加算器１００５と、第３加算器１００６と、第４加算器１１５と、第５加算器１００７と、第６加算器１００８と、出力端子１１８、１２０とを備えている。
【０１２７】
次に、図７を参照し、本実施の形態における音像定位装置の動作について説明をする。
【０１２８】
ＤＶＤ等の記憶媒体に記録されている音声データから左前方、右前方および中央前方チャンネル信号Ｌ、Ｒ、Ｃと左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓとを含むマルチチャンネル音声信号が生成され、複数の入力端子１０１乃至１０５から夫々入力される。左前方および右前方チャンネル信号Ｌ、Ｒは第１アッテネータ１００１によって信号レベルが調整され、中央前方チャンネル信号Ｃは、第２アッテネータ１００２によって信号レベルが調整される。左前方加算器１００３では、第１アッテネータ１００１によって信号レベルの調整された左前方チャンネル信号Ｌが第２アッテネータによって信号レベルの調整された中央前方チャンネル信号Ｃと加算される。一方、右前方加算器１００４では、第１アッテネータ１００１によって信号レベルの調整された右前方チャンネル信号Ｒが第２アッテネータによって信号レベルの調整された中央前方チャンネル信号Ｃと加算される。
【０１２９】
また、左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓは、モード設定手段１０９によって設定されたモードに基づいて第１および第２音像定位処理手段１０７、１０８によって夫々音像定位処理され、左後方および右後方チャンネル信号Ｌｓ、Ｒｓから第１および第２左信号と第１および第２右信号が生成される。次いで、第１左信号は、第１加算器１１２に出力され、第２左信号は、第３アッテネータ１００９に出力される。一方、第１右信号は、第４加算器１１５に出力され、第２右信号は、第４アッテネータ１０１０に出力される。
【０１３０】
また、左後方加算器８０３から受け取った信号が入力端子１０４からの左後方チャンネル信号Ｌｓに加算され、左後方加算器８０３から受け取った信号が加算された左後方チャンネル信号Ｌｓは、第３の実施の形態の音像定位装置と同様に、第１音像定位処理手段１０７によって音像定位処理され、左後方加算器８０３から受け取った信号から第１および第２左信号が生成される。第１音像定位処理手段１０７によって生成された第１および第２左信号の処理の流れは、第３の実施の形態の音像定位装置において説明した処理の流れと同じであり、以下での説明は省略する。
【０１３１】
一方、右後方加算器８０４から受け取った信号が右前方チャンネル信号Ｒが右後方チャンネル信号Ｒｓに加算され、右後方加算器８０４から受け取った信号が加算された右後方チャンネル信号Ｒｓは、第３の実施の形態の音像定位装置と同様に第２音像定位処理手段１０８によって音像定位処理され、右後方加算器８０４から受け取った信号が加算された右後方チャンネル信号Ｒｓから第１および第２右信号が生成される。第２音像定位処理手段１０８によって生成された第１および第２右信号の処理の流れは、第３の実施の形態の音像定位装置において説明した処理の流れと同じであり、以下での説明は省略する。
【０１３２】
また、第１および第２左信号によって表される音声は、左側の受聴者の左後方に音像が定位しており、左側の受聴者は、第１および第２左信号によって表される音声を左後方の仮想スピーカ９０２からの音声として受聴し、第１および第２左信号によって表される音声は、右側の受聴者の右後方に音像が定位しており、右側の受聴者は、第１および第２右信号によって表される音声を右後方の仮想スピーカ９０６からの音声として受聴する。
【０１３３】
ここで、本実施例の第１音像定位処理手段１０７には、左後方チャンネル信号Ｌｓに左後方加算器８０３から受け取った信号が加算されているため、左後方の仮想スピーカ９０２からの音声は、左後方チャンネル信号Ｌｓによって表される音声と左前方チャンネル信号Ｌによって表される音声との合成音として左側の受聴者に受聴される。また、本実施例の第２音像定位処理手段１０８には、右後方チャンネル信号Ｒｓに右後方加算器８０４から受け取った信号が加算されているため、右後方の仮想スピーカ９０６からの音声は、右後方チャンネル信号Ｒｓによって表される音声と右前方チャンネル信号Ｒによって表される音声との合成音として左側の受聴者に受聴される。
【０１３４】
図５（ａ）に示すように、左前方スピーカ６０１から出力される左前方チャンネル信号Ｌの音声と左後方の仮想スピーカ６０４からの左前方チャンネル信号Ｌの音声とが合成され、合成された音声は、左前方スピーカ６０１の左側の合成音像９０３からの音声として左側の受聴者６０６に受聴される。合成音像９０３は左前方スピーカ６０１よりもより左側の位置に形成されるので、左前方スピーカ６０１と右前方スピーカ６０２との間隔が狭い場合でも、左側の受聴者６０６は、左前方スピーカ６０１と右前方スピーカ６０２との間隔をより広く感じることができる。また、左前方スピーカ６０１から出力される左前方チャンネル信号の音声と左後方の仮想スピーカ９０２からの左前方チャンネル信号の音声の合成比率を調整することによって合成音像の方向を変更することができる。
【０１３５】
図５（ｂ）に示すように、右前方スピーカ６０２から出力される右前方チャンネル信号Ｒの音声と右後方の仮想スピーカ６０５からの右前方チャンネル信号Ｒの音声とが合成され、合成された音声は、右前方スピーカ６０２の右側の合成音像９０７からの音声として右側の受聴者６０７に受聴される。合成音像９０７は右前方スピーカ６０２よりもより右側の位置に生成されるので、左前方スピーカ６０１と右前方スピーカ６０２との間隔が狭い場合でも、左側の受聴者６０７は、左前方スピーカ６０１と右前方スピーカ６０２と間隔をより広く感じることができる。また、右前方スピーカ６０２から出力される右前方チャンネル信号の音声と右後方の仮想スピーカ９０６からの右前方チャンネル信号の音声の合成比率を調整することによって合成音像の方向を変更することができる。
【０１３６】
次に、受聴者が１人のモードに設定された場合の音像定位装置の動作について説明する。
【０１３７】
モード設定手段１０９によって受聴者が１人のモードに設定されている場合、第１音像定位処理手段１０７では、受聴者が１人のモードの場合のフィルタ係数が設定され、受聴者が１人のモードの場合のフィルタ係数に基づいて第１および第２左信号が生成される。第１音像定位処理手段１０７によって生成された第１左信号は、第１加算器１１２に出力され、第１音像定位処理手段１０７によって生成された第２左信号は、第３アッテネータ１００９に出力される。同様にして、第２音像定位処理手段１０８では、受聴者が１人のモードの場合のフィルタ係数が設定され、受聴者が１人のモードの場合のフィルタ係数に基づいて第１および第２右信号が生成される。第２音像定位処理手段１０８によって生成された第１右信号は、第４加算器１１５に出力され、第２音像定位処理手段１０８によって生成された第２右信号は、第４アッテネータ１０１０に出力される。
【０１３８】
図示していないが、第３アッテネータ１００９と第３加算器１００６との間にはスイッチを設けており、モード設定手段１０９によって受聴者が１人のモードに設定されている場合には、第２加算器１００５に第２左信号を出力しないようにしている。すなわち、第２左信号が左前方チャンネル側には加算されない。
【０１３９】
同様にして、第４アッテネータ１０１０と第６加算器１００８との間にはスイッチを設けており、第６加算器１００８に第２左信号を出力しないようにしている。すなわち、第２右信号が左前方チャンネル側には加算されない。
【０１４０】
本実施例では、第３アッテネータ１００９と第３加算器１００６との間にスイッチを設けたが、受聴者が１人のモードに設定されているとき、第３加算器１００６の出力がゼロになるよう機能するものであればよい。同様にして、第４アッテネータ１０１０と第６加算器１００８との間にスイッチを設けているが、受聴者が１人のモードに設定されているとき、第３加算器１００６の出力がゼロになるよう機能するものであればよい。
【０１４１】
以上説明したように、本発明の第４の実施の形態の音像定位装置は、受聴者が１人のモードと受聴者が２人のモードとを選択的に設定するモード設定手段と、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて左後方チャンネル信号から一対の第１および第２左信号を生成する第１音像定位処理手段と、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて右後方チャンネル信号から一対の第１および第２右信号を生成する第２音像定位処理手段とを備えているので、第１および第２左信号によって表される音声と第１および第２右信号によって表される音声が左前方および右前方スピーカから出力されたとき、設定されたモードに応じて１人または２人の受聴者の左後方および右後方に音像が定位するよう制御することができる。
【０１４２】
また、本発明の第４の実施の形態の音像定位装置は、第１音像定位処理手段が、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、左後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２左信号を生成し、第２音像定位処理手段が、前記モード設定手段が設定したモードに基づいて、右後方チャンネル信号に頭部伝達関数に基づくフィルタ係数を畳み込むことによって第１および第２右信号を生成するようになっているので、臨場感の高い音声を左前方および右前方スピーカから出力することができる。
【０１４３】
また、本発明の第４の実施の形態の音像定位装置は、左前方、右前方および中央前方チャンネル信号と左後方および右後方チャンネル信号とを含むマルチチャンネル音声信号によって表される音声を受聴者の左前方および右前方に夫々配置された左前方および右前方スピーカから出力するようになっているので、受聴者が１人の場合だけでなく２人の場合であっても受聴者にマルチチャンネル音声信号によって表された臨場感のある音声を受聴させることができる。
【０１４４】
ここでは、本発明の第４の実施の形態の音像定位装置について説明したが、以下に記述する第５の実施の形態の音像定位装置によって課題を達成してもよい。また、第５の実施の形態の音像定位装置では、左後方の仮想スピーカからの音声を左側の受聴者に、右後方の仮想スピーカからの音声を右側の受聴者に受聴させるようにし、２人の受聴者夫々与える音像が相互に影響しないようにするという問題をも解決するようにしている。
【０１４５】
（第５の実施の形態）
図８は、第１音像定位処理手段１０７のクロストークキャンセル処理部および第２音像定位処理手段１０８のクロストークキャンセル処理部の構成を示すブロック図である。また、本実施の形態の音像定位装置の構成は、第１の実施の形態の音像定位装置から第４実施の形態の音像定位装置までの何れの構成であってもよいので、クロストークキャンセル処理部の構成および動作の説明を除き、本実施の形態の音像定位装置の構成および動作の説明を省略する。
【０１４６】
第１および第２音像定位処理手段１０７、１０８のクロストークキャンセル処理部は、図８示すように、入力端子１２０１と、遅延回路１２０２と、アッテネータ１２０３とを含んでいる。
【０１４７】
ＡＴＡＬ−ＳＣＨＲＯＥＤＥＲに代表される従来のクロストークキャンセル処理では、受聴者の耳の位置に対してクロストークキャンセルを行うようにしているので、受聴者の耳の位置が予め設定された位置からズレている場合、クロストークキャンセル処理の効果を期待できない。しかしながら、本実施の形態の音像定位装置のクロストークキャンセル処理部では、複数のスピーカによる指向性を利用しているので、受聴者の耳の位置が予め設定された位置からズレている場合であってもクロストークキャンセル処理の効果を期待できる。
【０１４８】
したがって、右側の受聴者に対する第１および第２左信号の音声の影響と左側の受聴者に対する第１および第２右信号の音声の影響とを抑えることができる。
【０１４９】
次に、図８を参照し、本実施の形態における音像定位装置のクロストークキャンセル処理部の動作について説明をする。
【０１５０】
図８に示すように、入力端子１２０１から入力された第１左信号は、初めに、遅延回路１２０２によって遅延される。次いで、遅延された音声信号はアッテネータ１２０３によって信号レベルが調整される。次いで、信号レベルの調整された音声信号は、反転回路１２０４によって極性が反転され。
【０１５１】
次に、図９（ａ）、（ｂ）を参照し、クロストークキャンセル処理された信号によって表される音声がスピーカ１２０５Ｌ、１２０５Ｒから出力されたときの２人の受聴者に対する効果について説明する。
【０１５２】
図９（ａ）に示すように、左側の受聴者６０６の左後方に音像を定位させる場合、左前方および中央前方スピーカ６０１、６０３の指向特性を、図９（ａ）に示すように、右側の受聴者６０７の方向の音声が小さくなるよう遅延回路１２０２およびアッテネータ１２０３を予め調整しておくことによって、仮想スピーカ６０４からの音声として左側の受聴者６０６に受聴されるべき音声が右側の受聴者６０７の音像に与える影響をさらに抑えることができる。
【０１５３】
図９（ｂ）に示すように、右側の受聴者６０７の右後方に右前方および中央前方スピーカ６０２、６０３からの音声によって音像を定位させる場合、右前方および中央前方スピーカ６０２、６０３の指向特性を、図９（ｂ）に示すように、左側の受聴者６０６の方向の音声が小さくなるよう遅延回路１２０２およびアッテネータ１２０３を予め調整しておくことによって、仮想スピーカ６０５からの音声として右側の受聴者６０７に受聴されるべき音声が左側の受聴者６０６の音像に与える影響をさらに抑えることができる。
【０１５４】
以上説明したように、本発明の第５の実施の形態の音像定位装置は、第１音像定位処理手段は、第１左信号を遅延する遅延回路と、遅延回路によって遅延された第１左信号の信号レベルを調整するアッテネータと、アッテネータによって信号レベルの調整された第１左信号の極性を反転する反転回路とを含み、第２音像定位処理手段は、第１右信号を遅延する遅延回路と、遅延回路によって遅延された第１右信号の信号レベルを調整するアッテネータと、アッテネータによって信号レベルの調整された第１右信号の極性を反転する反転回路とを含み、モード選択手段が、受聴者が２人のモードを設定したとき、第１音像定位処理手段は、反転回路からの第１左信号を第１加算器に出力し、第２音像定位処理手段は、反転回路からの第１右信号を第４加算器に出力するようにしているので、第１および第２左信号による音声と第１および第２右信号による音声を前方のスピーカから指向性をもって出力し、２人の受聴者に選択的に受聴させることができる。
【０１５５】
したがって、上述のようなクロストークキャンセル手法により、２人の受聴者に対して効果的に音像定位効果を与えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
以上のように、本発明の音像定位装置は、受聴者が１人の場合だけでなく受聴者が２人の場合であっても、従来と同程度の演算量で、前方２つまたは３つのスピーカから出力する音声によって受聴者に臨場感の高いマルチチャンネル音声を受聴させるという効果を有しているので、広いスペースが無くても臨場感のある音声を出力することができ、さらに、機器間の配線も容易なマルチチャンネル音声再生装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の音像定位装置の構成を示すブロック図
【図２】（ａ）本発明の第１の実施の形態の音像定位装置において、受聴者に対するスピーカおよび仮想スピーカの位置関係を模式的に示した図    （ｂ）本発明の第１の実施の形態の音像定位装置において、左側の受聴者に対するスピーカおよび左後方の仮想スピーカの位置関係を模式的に示した図    （ｃ）本発明の第１の実施の形態の音像定位装置において、右側の受聴者に対するスピーカおよび右後方の仮想スピーカの位置関係を模式的に示した図
【図３】本発明の第１の実施の形態の音像定位装置において、受聴者に対するスピーカおよび仮想スピーカの位置関係を模式的に示した図
【図４】本発明の第２の実施の形態の音像定位装置の構成を示すブロック図
【図５】（ａ）本発明の第２の実施の形態の音像定位装置において、受聴者に対するスピーカおよび左前方の仮想スピーカの位置関係を模式的に示した図    （ｂ）本発明の第２の実施の形態の音像定位装置において、受聴者に対するスピーカおよび右前方の仮想スピーカの位置関係を模式的に示した図
【図６】本発明の第３の実施の形態の音像定位装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の第４の実施の形態の音像定位装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の第５の実施の形態の音像定位装置の第１および第２音像定位処理手段のクロストークキャンセル処理部の構成を示すブロック図
【図９】（ａ）本発明の第５の実施の形態の音像定位装置において、第１および第２左信号による音声の指向性を制御した状態を模式的に示した図    （ｂ）本発明の第５の実施の形態の音像定位装置において、第１および第２右信号による音声の指向性を制御した状態を模式的に示した図
【図１０】従来の音像定位装置の構成を示すブロック図
【図１１】従来の音像定位装置において、受聴者に対するスピーカおよび左前方の仮想スピーカの位置関係を模式的に示した図
【図１２】従来の音像定位装置において、受聴者に対するスピーカおよび左前方の仮想スピーカの位置関係を模式的に示した図
【図１３】従来の音像定位装置において、受聴者に対するスピーカおよび左前方の仮想スピーカの位置関係を模式的に示した図
【符号の説明】
【０１５８】
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５  入力端子
１０６  アッテネータ
１０７  第１音像定位処理手段
１０８  第２音像定位処理手段
１０９  モード設定手段
１１０  第１スイッチ
１１１  第２スイッチ
１１２  第１加算器
１１３、１００５  第２加算器
１１４、１００６  第３加算器
１１５  第４加算器
１１６、１００７  第５加算器
１１７、１００８  第６加算器
１１８、１１９、１２０  出力端子
６０１、１２０５Ｌ  左前方スピーカ
６０２、１２０５Ｒ  右前方スピーカ
６０３  中央前方スピーカ
６０４  左後方の仮想スピーカ
６０５  右後方の仮想スピーカ
８０１  左後方アッテネータ
８０２  右後方アッテネータ
８０３  左後方加算器
８０４  右後方加算器
１００１  第１アッテネータ
１００２  第２アッテネータ
１００３  左前方加算器
１００４  右前方加算器
１００９  第３アッテネータ
１０１０  第４アッテネータ
１２０２  遅延回路
１２０３  アッテネータ
１２０４  反転回路
【図１】
2006352691.tif 000003
【図２】
2006352691.tif 000004
【図３】
2006352691.tif 000005
【図４】
2006352691.tif 000006
【図５】
2006352691.tif 000007
【図６】
2006352691.tif 000008
【図７】
2006352691.tif 000009
【図８】
2006352691.tif 000010
【図９】
2006352691.tif 000011
【図１０】
2006352691.tif 000012
【図１１】
2006352691.tif 000013
【図１２】
2006352691.tif 000014
【図１３】
2006352691.tif 000015